2019年8月，美国国家可再生能源实验室(NREL)更新了Best Research-Cell Efficiency Chart，钙钛矿太阳能电池的效率再创新高，达到25.2%，这项纪录由韩国化学技术研究所（Korea Research Institute of Chemical Technology，KRICT）&麻省理工（MIT）共同创造。但过去了一年多，人们还是不知道他们是怎么实现的？千呼万唤始出来！2021年2月24日，Nature期刊刊发了他们的研究成果，让我们先睹为快！在过去的几年中，由于制备方案、化学成分和相稳定方法的发展，让金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）成为最有效和低成本的、可溶液加工的光伏技术之一。但是，这些器件的光收集性能仍然受到过多载流子复合的限制。尽管全球研究人员投入很多努力，但性能最佳的PSC性能还是受到相对较低的填充因子和高开路电压缺陷（辐射开路电压极限值减去高开路电压）的限制。电荷载流子管控的改进与填充因子和开路电压密切相关，因此为提高PSC的器件性能并达到其理论效率极限提供了一条途径。有鉴于此，KRICT的Jangwon Seo，Seong Sik Shin和MIT的Moungi G. Bawendi报道了一种通过增强电荷载体管理来改善PSC性能的整体方法。首先，研究人员通过调整二氧化锡（SnO2）的化学浴沉积来开发具有理想膜覆盖率、厚度和成分的电子传输层。其次，他们将钝化策略在本体和界面之间解耦，从而改善了性能，同时使带隙损失最小。在正向偏置中，该器件显示出高达17.2％的电致发光外部量子效率和高达21.6％的电致发光能量转换效率。作为太阳能电池，它们可实现25.2％的认证光电转换效率，相当于其带隙热力学极限的80.5％。研究内容研究人员将SnO2层的薄膜性质随反应时间的变化分为两个主要阶段。阶段A显示具有平面形态SnO2层的生长。在阶段A中，反应早期的阶段Ai酸性最强（pH 1），其次是阶段A-ii（pH 1.5），在此阶段，化学浴沉积反应的主要产物是SnO2；接下来反应进行到阶段A-iii（pH 3），由于如果氧气溶解在反应溶液中，则极有可能将Sn2+不完全氧化为Sn4+，产生SnO2-X，0<X<2 。阶段B是反应的最后阶段，具有相互连接的纳米棒独特的形态，pH最高为6。此时，缺氧的SnO2-x与Sn6O4(OH)4和SnO结合，它们作为第二相产生。
